黃天麒 樊榮

摘要：本文對文創(chuàng)燈光產(chǎn)業(yè)中建筑投影方式在國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，對現(xiàn)有投影痛點(diǎn)進(jìn)行創(chuàng)新性研究，將AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）技術(shù)作為突破手段融入建筑投影，旨在宣揚(yáng)城市歷史性建筑的人文理念，給文創(chuàng)燈光行業(yè)及城市文化傳播方面帶來新的推動力及思路模式。

關(guān)鍵詞：文創(chuàng)燈光;建筑投影;城市歷史性建筑;AR;增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)

中圖分類號：J814.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-9436（2020）23-00-02

0 引言

21世紀(jì)的今天，隨著國家經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和城市化進(jìn)程的快速推進(jìn)，城市已成為人們物質(zhì)和精神生活的家園。分析十九大報告，除去對物質(zhì)層次的需要，當(dāng)代人民還有對更高層次的教育與文化娛樂的需要。所以，城市人文建設(shè)與經(jīng)濟(jì)建設(shè)同等重要。而對城市人文而言，歷史性建筑不僅是城市的名片，更是城市發(fā)展的見證和根源，對歷史性建筑的人文內(nèi)涵進(jìn)行發(fā)揚(yáng)和保護(hù)，能讓人們在城市里找到自己的回憶和影子。

1 上海歷史性建筑的特點(diǎn)及范疇

上海市作為中國城市的先進(jìn)代表之一，在文化層次上有悠久的歷史人文背景。上海的近代建筑承載著老上海城市的記憶，帶著海派文化的鮮明印記。這些建筑通過富有特色的結(jié)構(gòu)空間形式，匯聚了世界各國的建筑設(shè)計精華，呈現(xiàn)出不同時期的藝術(shù)風(fēng)格，是上海百年來東西方文化交融的見證與結(jié)晶。這些歷史性建筑不僅具有建筑設(shè)計學(xué)上的科學(xué)與藝術(shù)價值，亦蘊(yùn)藏著巨大的歷史人文價值。以上海武康路的代表性建筑為例，1924年建造的武康大樓是上海第一座外廊式建筑，整個大樓在設(shè)計上極具藝術(shù)感與層次感。在人文方面，許多老上海社會名流如王人美、趙丹、鄭君里等，均在武康大樓內(nèi)居住過，留下過許多鮮為人知的往事和回憶。對這些歷史建筑文化價值的挖掘與發(fā)揚(yáng)，是城市文明不可忽視的任務(wù)與責(zé)任。

2 文創(chuàng)燈光與建筑投影的定義和關(guān)系

文創(chuàng)燈光是燈光藝術(shù)的一種，是指以燈光為載體，利用科技技術(shù)，結(jié)合創(chuàng)意與文化所形成的燈光展現(xiàn)形式?！拔摹本褪俏幕?，也就是大眾常稱的“IP”;“創(chuàng)”則分為“創(chuàng)意”和“創(chuàng)造”，“創(chuàng)意”代表設(shè)計，“創(chuàng)造”是指創(chuàng)造新的生態(tài)圈。它是一種以文化為主導(dǎo)，以個性創(chuàng)意為核心，以現(xiàn)代科技為支撐，以燈光為主要表現(xiàn)方式，能有效拉動區(qū)域經(jīng)濟(jì)，提高區(qū)域品牌形象，提高人民幸福感的一種經(jīng)濟(jì)活動。它強(qiáng)調(diào)個性化、多元化、品牌化，更加側(cè)重于民眾精神文化層面的需求[1]。在很多人看來，文創(chuàng)燈光是一個全新的概念，因?yàn)閭鹘y(tǒng)燈光行業(yè)主要以點(diǎn)亮與塑造城市形象為主，不會涉及文化生態(tài)圈的建設(shè)。而文創(chuàng)燈光實(shí)際上是一個跨界融合的產(chǎn)物，隨著建筑投影、燈光演繹、數(shù)字與通信技術(shù)的發(fā)展，以燈光為切入口的新型產(chǎn)業(yè)模式將形成。

從建筑文化內(nèi)涵的創(chuàng)作角度而言，建筑投影是最適合文化創(chuàng)作的藝術(shù)實(shí)現(xiàn)手段之一。作為當(dāng)今新媒體藝術(shù)蓬勃發(fā)展背景下新的技術(shù)形式，建筑投影完美地詮釋了藝術(shù)概念與技術(shù)手段的互補(bǔ)，對文化宣揚(yáng)與保護(hù)有極大的優(yōu)勢[2]。所以建筑投影也成為了現(xiàn)有文創(chuàng)燈光產(chǎn)業(yè)的主要實(shí)現(xiàn)形式之一，從現(xiàn)有的成熟文創(chuàng)燈光案例，如上海1933老場坊文創(chuàng)燈光項(xiàng)目、蘇州“蒯祥園”文創(chuàng)燈光項(xiàng)目等來看，建筑投影是整個文創(chuàng)燈光項(xiàng)目中最為常用的演繹手段及研發(fā)重點(diǎn)。作為代表城市最具歷史風(fēng)貌的歷史街區(qū)，3DMapping投影技術(shù)在建筑上的運(yùn)用對建筑本身的美學(xué)價值來說是一種巨大的提升與轉(zhuǎn)變[3]。然而，大多歷史建筑坐落狹窄的街區(qū)與馬路上，就上海而言，武康大樓、開普敦公寓、密丹公寓、黃興故居等歷史性建筑，均坐落在上海市政永不拓寬的31條馬路上。想要這些處于狹窄區(qū)域與街道的歷史性建筑實(shí)現(xiàn)文創(chuàng)燈光項(xiàng)目，難度極高，可實(shí)現(xiàn)度極低。所以，一種可行性高的建筑投影模式對城市的歷史性建筑保護(hù)和文創(chuàng)燈光產(chǎn)業(yè)發(fā)展而言，顯得尤為重要。

實(shí)際上，建筑投影也已在國內(nèi)外各大知名地標(biāo)景點(diǎn)進(jìn)行過成熟的商業(yè)演出及應(yīng)用，2012—2015年連續(xù)三年，上海外灘新年倒計時活動使用建筑投影進(jìn)行文化創(chuàng)意展現(xiàn)。但就目前而言，建筑投影還面臨著不小的困境及發(fā)展難題，國內(nèi)的優(yōu)秀投影項(xiàng)目案例數(shù)量依舊較少。

3 文創(chuàng)燈光的可行性分析

3.1 當(dāng)前文創(chuàng)燈光秀的痛點(diǎn)

從上海外灘跨年燈光秀、武漢江灘元宵光影秀等知名文創(chuàng)燈光項(xiàng)目案例來看，目前標(biāo)準(zhǔn)化的燈光秀主要面臨三大痛點(diǎn)。一是建筑場地的限制，建筑燈光秀通常需要廣闊的展示場地及設(shè)備布置空間。對外灘燈光秀的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，燈光秀中的外灘浦發(fā)銀行大廈和海關(guān)大樓總長達(dá)146米，高76米，覆蓋面積超過9000平方米，投影機(jī)安裝的地點(diǎn)距離兩幢建筑超過50米，需要龐大的預(yù)留空間和人員安置空間。而老上海的洋房建筑大多坐落于市政項(xiàng)目永不拓寬的31條馬路上，其預(yù)留空間十分狹窄，大型投影設(shè)備以及觀影人群沒有足夠的安置及停留空間。二是龐大的人群及安保管理問題，大型的文創(chuàng)燈光秀往往會在短時間內(nèi)聚集龐大的人群。從數(shù)據(jù)來看，2014年上海外灘燈光秀當(dāng)天，人流量達(dá)30.6萬，如此龐大的聚集人群會使安保管理陷入困境。2014年的外灘踩踏事故便是極為慘痛的教訓(xùn)。當(dāng)今的大型建筑投影項(xiàng)目往往在人群管理上面臨難以擺脫的困境。三是巨額的人力及物力消耗，大型燈光秀演出往往需要極高的硬件、軟件及人力成本。在2013年的外灘燈光秀中，一共用了近30臺頂級科視投影機(jī)組，每臺投影機(jī)的亮度高達(dá)3.5萬流明。這些昂貴的商業(yè)投影機(jī)，一臺的報價就以六位數(shù)計算，再加以每分鐘數(shù)十萬到上百萬成本的投影內(nèi)容制作成本，一場10分鐘的燈光秀所耗費(fèi)的金額往往都是天文數(shù)字，這使文創(chuàng)燈光在眾多的老建筑群中展現(xiàn)文創(chuàng)內(nèi)容顯得尤為困難。

3.2 AR融合式文創(chuàng)燈光秀的可行性優(yōu)勢

AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）技術(shù)作為數(shù)字媒體的前沿科技手段，有著極為廣泛的應(yīng)用場景和多媒體結(jié)合形式。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的目的在于，將虛擬世界套在現(xiàn)實(shí)世界上進(jìn)行互動，這項(xiàng)技術(shù)將文化創(chuàng)意領(lǐng)域帶到了三維時代，比平面二維或靜態(tài)物體更加具有立體感、真實(shí)感，能為受眾提供極強(qiáng)的現(xiàn)場感[4]。本文中與建筑投影相結(jié)合的方式可以從多角度巧妙地解決文創(chuàng)燈光面臨的痛點(diǎn)。在內(nèi)容制作前期，通過三維軟件對歷史性建筑進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化復(fù)刻，再經(jīng)過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)軟件實(shí)現(xiàn)特效對焦和場景識別，整個內(nèi)容籌備與制作階段不需要如常規(guī)燈光投影項(xiàng)目一樣進(jìn)行繁多且復(fù)雜的實(shí)景勘測及距離測試操作。后期展示階段中亦不需要龐大且復(fù)雜的投影設(shè)備，觀者僅需要一部手機(jī)或是一副AR眼鏡，就可以欣賞到半沉浸式的大型建筑投影秀。相較于常規(guī)燈光秀固定的表演時間所帶來的人群管理難題，AR結(jié)合式投影避免了人流的短時間聚集，使安保問題在一定程度上得以解決。在經(jīng)費(fèi)及成本控制方面，AR融合式文創(chuàng)燈光秀不拘泥于投影儀租賃、場地租賃等高額成本難題，使更多的成本可以用于投影內(nèi)容本身的制作，以達(dá)到更好的藝術(shù)效果，使眾多的歷史性建筑獲得風(fēng)格迥異的光影內(nèi)容成為可能。

4 技術(shù)呈現(xiàn)及預(yù)期展示效果

就目前而言，實(shí)體建筑投影的技術(shù)實(shí)現(xiàn)一般分為以下三個流程。首先是對投影對象進(jìn)行精準(zhǔn)化測量，并在三維軟件中制作相應(yīng)的建筑模型。其次是對整個投影硬件系統(tǒng)進(jìn)行籌備與管理，常規(guī)的大型實(shí)體投影項(xiàng)目一般將多屏顯示設(shè)備作為投影內(nèi)容的技術(shù)處理核心，將一臺主控計算機(jī)作為顯示設(shè)備的輸入端，再將三臺大功率投影儀分別接在顯示設(shè)備的輸出端，以保證整個硬件系統(tǒng)的銜接及工作。最后則是對文創(chuàng)內(nèi)容進(jìn)行制作及后期矯正與對焦。

本文將武康大樓作為技術(shù)分析及預(yù)期效果展示的目標(biāo)建筑，對于歷史街區(qū)來說，投影最基本的呈現(xiàn)需求除了街區(qū)獨(dú)特的整體空間格局，更需要一面面代表文化歷史時空性的建筑白墻來作為媒介[5]。作為上海近代歷史性建筑的代表之一，武康大樓有著極為鮮明的豎向結(jié)構(gòu)設(shè)計及外部特征識別點(diǎn)，同時也擁有極為豐富的人文歷史故事，其歷史氛圍對于建筑投影的內(nèi)容制作而言，是一個極佳的選擇對象，但局限于周邊空間及狹窄的馬路環(huán)境，在武康大樓實(shí)現(xiàn)常規(guī)建筑燈光投影的可行性較低，而本文提出的AR融合式文創(chuàng)燈光秀，則十分適用于武康大樓所處的現(xiàn)實(shí)環(huán)境。

4.1 建筑參數(shù)測量及三維模型構(gòu)建

由于需要在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境中進(jìn)行燈光秀展現(xiàn)及對焦測試，針對AR技術(shù)的展示特性，觀者能在不同位置進(jìn)行文創(chuàng)內(nèi)容的觀賞，在目標(biāo)測繪時不僅需要保證參數(shù)的精準(zhǔn)性，更要提前確定數(shù)個坐標(biāo)點(diǎn)位。這樣做的目的是通過坐標(biāo)點(diǎn)與大樓距離的確定，在虛擬環(huán)境軟件中讓大樓模型與特效影片有更好的對焦及合成效果，從而保證后期增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)效果識別時，能夠提前預(yù)知最大及最小的識別距離。經(jīng)過激光測繪后，武康大樓有四個觀測識別點(diǎn)，其中最近的點(diǎn)位距離為17米，位于淮海中路的人行道上;最遠(yuǎn)的識別點(diǎn)距離大樓47.9米，相較于常規(guī)建筑投影布置距離仍然過短。但即使在如此狹窄的空間距離上，依靠增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)及距離測繪技術(shù)，影像內(nèi)容仍然能夠順利地對焦和識別并進(jìn)行展示。

4.2 文創(chuàng)內(nèi)容制作

不同于常規(guī)建筑投影將大量項(xiàng)目資源放于眾多實(shí)體投影設(shè)備的協(xié)調(diào)及調(diào)試中，AR融合式文創(chuàng)燈光秀在實(shí)現(xiàn)時，不需要實(shí)體投影設(shè)備及中控管理電腦，所以整個項(xiàng)目的重心將更多地放在文創(chuàng)影像內(nèi)容的制作上。很多有代表性的建筑自身就是一個藝術(shù)品，它承載著設(shè)計者的理念和人們對它的情感，以這類標(biāo)志性建筑作為3D投影動畫的投射媒介更具有創(chuàng)新意義和觀賞性[5]。從影像內(nèi)容的制作角度而言，建筑燈光投影需要和建筑原本的人文故事與特色結(jié)構(gòu)相匹配，將建筑的固有背景作為創(chuàng)作的起點(diǎn)和想象的源泉，從這個基準(zhǔn)點(diǎn)展開豐富的影像及內(nèi)容變化。

在武康大樓的投影內(nèi)容構(gòu)思上，將故事基準(zhǔn)點(diǎn)放在武康大樓的人文歷史及名人事跡上更能體現(xiàn)出建筑投影與建筑本身的藝術(shù)融合，同時契合上海市第十一次黨代提出的老建筑人文精神宣揚(yáng)的理念。本文所預(yù)構(gòu)思的文創(chuàng)設(shè)計內(nèi)容，基于武康大樓的設(shè)計構(gòu)想、歷史故事及城市人文宣揚(yáng)等概念，影像文創(chuàng)內(nèi)容以故事敘事性為主，各個篇章將根據(jù)大樓的歷史時間線依次銜接，陳述大樓的前世今生，運(yùn)用圖形化且具有沖擊力的影像視覺特效，如大樓翻轉(zhuǎn)、霓虹燈舞、戰(zhàn)火紛飛、蝴蝶飛舞等效果，以藝術(shù)化的視覺語言表現(xiàn)武康大樓的歷史人文內(nèi)涵。

4.3 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)融合及實(shí)現(xiàn)

在整個投影項(xiàng)目的影像內(nèi)容制作完備后，需要進(jìn)行增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的后端實(shí)現(xiàn)，也就是整個大樓虛擬投影的后期測試及交互對焦實(shí)現(xiàn)。在這一步驟中，需要使用Unity引擎及Viforia插件等增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)軟件，進(jìn)行影像和實(shí)體大樓的識別和對焦融合[6]，再根據(jù)實(shí)地對焦距離等數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)試，將數(shù)字投影影片與鏡頭中的實(shí)際建筑進(jìn)行位置綁定，達(dá)到在終端上的鏡頭識別和動態(tài)效果呈現(xiàn)。最后由前端技術(shù)人員通過手機(jī)終端應(yīng)用或小程序等應(yīng)用優(yōu)化程序包裝及用戶體驗(yàn)，使體驗(yàn)者在體驗(yàn)文創(chuàng)項(xiàng)目時，僅需使用一部手機(jī)便可以進(jìn)行建筑投影的觀賞。最終實(shí)現(xiàn)體驗(yàn)便攜性和優(yōu)質(zhì)投影內(nèi)容的技術(shù)性統(tǒng)一，從而實(shí)現(xiàn)文化內(nèi)容的傳播和商業(yè)價值意義。

5 結(jié)語

從當(dāng)前實(shí)際來看，文創(chuàng)燈光秀及建筑投影活動近年來在各種活動中雖不少見，但受限于上文分析的種種痛點(diǎn)，國內(nèi)優(yōu)秀案例少之又少。本文從技術(shù)手段及內(nèi)容創(chuàng)作的角度上，提出一種全新的建筑投影及AR技術(shù)應(yīng)用思路，通過探究具有人文內(nèi)涵和文創(chuàng)價值的城市歷史性建筑范疇以及建筑投影的新展示模式，在技術(shù)實(shí)現(xiàn)性和更高的建筑文化基點(diǎn)上，推動文創(chuàng)燈光產(chǎn)業(yè)向前進(jìn)一步發(fā)展，旨在給文創(chuàng)燈光產(chǎn)業(yè)帶來一種全新的思考及開發(fā)模式。

展望未來，在人員和成本條件更加充裕的條件下，文創(chuàng)燈光及建筑投影的展示模式一定有著更大的可實(shí)現(xiàn)性及更強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)化特征。燈光投影及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)同為時代新技術(shù)，它們的藝術(shù)創(chuàng)造性及技術(shù)前瞻性將逐漸得到更多的認(rèn)可。

參考文獻(xiàn)：

[1] 馮藝.淺析區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展中“文創(chuàng)燈光與夜游經(jīng)濟(jì)”的重要作用[J].財經(jīng)界，2019（13）：102-103.

[2] 饒力文.實(shí)體投影產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢探究[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2015，34（02）：113-115.

[3] 陳兆倩. 3D墻體投影技術(shù)在無錫清名橋歷史街區(qū)建筑美學(xué)價值中的創(chuàng)新應(yīng)用研究[J].大眾文藝，2019（06）：79-80.

[4] 張瑋.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在文創(chuàng)衍生品中的應(yīng)用與發(fā)展[J].西部皮革，2019，41（01）：100.

[5] 徐憶新. 3D投影動畫表現(xiàn)方式的研究[J].藝術(shù)科技，2017，30（05）：89.

[6] 尼古拉斯·亞瑞托斯.在AR/AR部署中利用傳感設(shè)備的可用性來促進(jìn)交互[J].虛擬現(xiàn)實(shí)，2019，23（4）：399-410.

作者簡介：黃天麒（1997—），男，天津人，碩士在讀，研究方向：虛擬現(xiàn)實(shí)與影像數(shù)字化。